왜 우주는 차갑다고 묘사되는가?
답변
안녕 Bitrus—공간이 '뜨거움'도 '차가움'도 아니라는 점을 이해하는 것이 중요합니다. 특정 요점을 전달하거나 특정 시간에 작품의 저자가 관여하는 모든 종류의 반기술적 과장법을 지원하기 위해 종종 둘 중 하나로 묘사됩니다.
다음은 사실입니다.............
우리가 지구상의 하루를 '더운' 또는 '추운' 것으로 말할 때 그것은 일반적으로 누군가가 온도계를 외부로 가져가 온도계가 기록하는 온도를 기록하기 때문에 발생합니다.
온도계가 특정 온도를 기록할 때 온도계 바로 근처에 있는 지구 대기의 공기 온도를 (대부분) 읽습니다. 요점은 특정 물질(이 경우 공기)의 온도를 직접 측정한다는 것입니다.
공기(또는 그 문제에 대해 중요한 다른 것)가 없는 우주에는 온도계가 온도를 측정할 매체(또는 '물질')가 없습니다. 이러한 조건에서 온도계는 자신의 온도만 측정하는 경향이 있습니다. 진공 상태의 모든 '사물'(우주복, 우주선 또는 기타 하드웨어와 같은 '사물')은 자체 온도를 유지한다는 점을 이해하는 것이 중요합니다.
지구상에서 '차가운' 하드웨어(예: 밤새 냉동실에 넣은 렌치)를 외부로 가져가면 온도가 상승하기 시작하여 결국 주변 환경의 온도와 일치하게 됩니다. 이것은 '대류'라는 과정을 통해 공기에서 렌치로 열이 전달되어 발생합니다.
우리가 우주(아마도 우주선)에 있을 때 냉동고에서 렌치를 꺼내 우주에 노출시키면 대류에 의한 열 전달이 일어나지 않습니다. 왜? 렌치에 열을 전달하기 위해 렌치 주변에 공기가 없기 때문입니다. 그러나 렌치는 빛과 열이 태양에서 지구에 도달하는 것과 동일한 과정인 '복사'라는 과정을 통해 주변 환경(때때로 '검은 공간'이라고 함)으로 열을 전달합니다.
이제 우리가 렌치(여전히 우주에 있는…)를 태양을 향하게 하면 태양이 지구로 전달하는 에너지의 일부가 렌치로 전달될 것입니다. 그 과정은 위에서 언급한 '방사선'과 동일합니다. 이 에너지 중 일부는 렌치에 의해 흡수되고 일부는 렌치에 의해 '검은 공간'으로 반사됩니다. 렌치가 흡수하는 에너지의 일부는 렌치를 '가열'하고, '검은 공간'으로 손실되는 에너지는 렌치를 '차갑게' 하는 역할을 합니다. 렌치는 태양에 노출되는 렌치 부분, '검은 공간'에 노출되는 부분, 렌치 표면의 광학 특성에 의해 결정되는 최종 '평형' 온도에 도달합니다(이에 따라 에너지 '흡수' 대 에너지 '반사').
설명이 길어서 죄송합니다(아마도 너무 길 것 같습니다...) 공간이 '뜨겁거나' '차가운' 것이 아니라는 점을 이해하는 데 도움이 되었으면 합니다. 적어도 전통적인 의미에서는 그렇지 않습니다.
매우 감사합니다.
나는 영화나 책에서 공간이 왜 그렇게 자주 차갑다고 묘사되는지 잘 모르겠습니다. 아마도 검은색이 추위와 연관되기 때문일 것입니다. 우리 모두는 구름 한 점 없는 밤하늘 아래 밖에 있는 것 같은 한기를 느꼈습니다. 사람들은 하늘의 유효 배경 온도가 절대 영도에서 3도 미만이라고 들어본 적이 있을 것입니다.
일상 생활에서 우리는 온도를 열과 연관시키지만 그 용어를 매우 느슨하게 사용하고 있습니다. 우리는 특정 온도에서 그것이 얼마나 덥거나 춥게 느껴지는지 알기 때문에 그것을 무시합니다. 밖이 섭씨 40도라면 비참하게 더울 것이라는 것을 압니다. 밖이 영하 40도라면 비참할 정도로 추울 것이라는 것을 압니다. 우주에서는 그런 식으로 작동하지 않습니다.